JP4487390B2

JP4487390B2 - ステアリングホイール

Info

Publication number: JP4487390B2
Application number: JP2000188733A
Authority: JP
Inventors: 力石井; 幹根林; 篤永田
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2020-06-23
Also published as: JP2002002498A; US6564674B2; US20010054327A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の操舵用のステアリングホイールに関し、特に、リング部の平面周方向で部分的に装飾部を備えた構成のステアリングホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リング部の平面周方向で、木質感を出す装飾部を備えた構成のステアリングホイールとしては、特開平１１−９１５８８号公報に示すようなものがあった。このステアリングホイールは、操舵時に把持する略円環状のリング部の芯金周囲に、芯金を被覆して軟質合成樹脂からなる芯金被覆部を備え、芯金被覆部に、リング部の平面周方向に沿うように、部分的に装飾部が配置されていた。この装飾部は、硬質材料で形成されて、断面略逆Ｕ字形状の上側装飾部と断面略Ｕ字形状の下側装飾部とを貼り合わせて形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種のステアリングホイールでは、車両搭載時にリング部における装飾部の前部側中央付近に上方から衝撃力が作用した場合、芯金が塑性変形して、リング部が側方から見て、リング部上面に沿うリング部面の前部側を下方に曲げて、略く字形状に屈曲するように変形した。
【０００４】
しかし、従来のこの種のステアリングホイールでは、装飾部の端部付近において、リング部の芯金が、側方から見て、略く字形状に下方に曲げ変形されるため、上側装飾部が下側装飾部から剥離されて浮き上がる場合があった。
【０００５】
なお、本発明におけるステアリングホイールの前後方向は、車両搭載時において直進時における車両の前後方向に沿うものとし、ステアリングホイールの上下方向は、ステアリングシャフトの軸方向に沿った上下方向に対応するものとする。
【０００６】
また、この衝撃力の作用時、装飾部では、芯金が下方に向かって突出するように湾曲して変形するため、下側装飾部には引張力が、上側装飾部には圧縮力が作用する。そして、上側装飾部と下側装飾部とは貼り合わされているため、上側装飾部には、上記圧縮力に加えて、下側装飾部にかかる引張力の反作用が、リング部の平面周方向あるいはリング部の断面周方向から、相乗的に圧縮力として作用する。そのため、上側装飾部には、この圧縮によって生じる歪みが大きくなって、ひび割れ若しくは亀裂が生じていた。
【０００７】
本発明は、上記にかんがみて、リング部における装飾部への衝撃力が作用した際の上側装飾部端部の下側装飾部からの浮き上がりや、上側装飾部におけるひび割れ若しくは亀裂の発生を抑えることが可能なステアリングホイールを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のステアリングホイールは、操舵時に把持する略円環状のリング部と、リング部の中央に配置されるボス部と、リング部とボス部とを連結するスポーク部と、を備えるとともに、リング部、ボス部、及び、スポーク部に、相互を連結するための芯金を配設させた構成とされ、
リング部の部位に配置されるリング部芯金が、断面略逆Ｕ字形状として、構成され、
リング部が、リング部芯金の外表面側を覆う装飾部と、装飾部とリング部芯金との間に介在される軟質部と、を、備える構成とされ、
装飾部が、軟質部より硬質の材料から形成されて、リング部の平面周方向に沿うように、前側のスポーク部間において、部分的に配置されるとともに、断面略逆Ｕ字形状の上側装飾部と断面略Ｕ字形状の下側装飾部とを貼り合わせて、軟質部の外表面側をリング部の断面周方向の全周にわたって覆うように、軟質部に貼着されて、配設されている構成のステアリングホイールであって、
装飾部が、端部と、前側のスポーク部と、の間に距離を設けるように、配設され、
リング部に運転者が干渉して、リング部における装飾部の中央付近に、リング部上方から衝撃力が作用した際に、リング部芯金が、リング部の上面に沿って形成されるリング部面に対して傾斜させるように、側方から見て略く字形状に下方に曲げ変形される構成とされ、
リング部芯金に、リング部芯金の曲げ剛性を高めて補強可能に、リング部芯金における断面逆Ｕ字形状の対向壁を相互に連結するような補強リブが、形成され、
補強リブが、リング部芯金の曲げ変形部分を、装飾部の配置部位から外れて、衝撃力の作用時のリング部における前側に位置するスポーク部と装飾部との間に配置させ、かつ、リング部芯金の曲げ変形時に上側装飾部端部の下側装飾部からの浮き上がりを抑えるように、リング部芯金における装飾部の端部付近であって、装飾部のないスポーク部側に、配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、下側装飾部の内周面側において、リング部の平面周方向においての少なくとも中央付近に、応力集中部位が、形成される構成とすることが望ましい。
【００１０】
【発明の作用・効果】
本発明のステアリングホイールでは、装飾部の端部付近となる部位に、補強リブが形成されて、リング部における装飾部への衝撃力の作用時に、リング部面の一部を傾斜させる芯金の曲げ変形部分が装飾部の配置部位から外れる構成であるため、リング部における装飾部の前部側中央付近に衝撃力が作用しても、芯金が、装飾部の端部付近で曲げ変形されずに、装飾部の配置部位から外れた部位で曲げ変形されて、上側装飾部端部の下側装飾部からの浮き上がりが抑えられる。
【００１１】
従って、本発明のステアリングホイールでは、リング部における装飾部への衝撃力が作用した際の上側装飾部端部の下側装飾部からの浮き上がりを抑えることができる。
【００１２】
また、本発明のステアリングホイールにおいて、下側装飾部の内周面側に、リング部の平面周方向においての少なくとも中央付近に、応力集中部位を形成すれば、リング部の前部側中央付近に衝撃力が作用すると、芯金が下方に向かって突出するように湾曲して変形し、下側装飾部に引張力が作用して、応力集中部位が破断する。そのため、下側装飾部の引張力の反作用が、上側装飾部に対して圧縮力として作用せず、上側装飾部自体に作用する圧縮力だけが作用することとなって、上側装飾部の歪みが低減され、その結果、上側装飾部におけるひび割れや亀裂の発生を抑えることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
実施形態のステアリングホイールＷ１は、図１に示すように、操舵時に把持する円環状のリング部Ｒと、リング部Ｒの中央に配置されるボス部Ｂと、リング部Ｒとボス部Ｂとを連結する４本のスポーク部Ｓと、を備えて構成されて、各部には、相互を連結するためのステアリングホイール芯金１が配設されている。
【００１６】
芯金１は、図２に示すように、ボス部Ｂに配置されるボス部芯金３、各スポーク部Ｓに配置されるスポーク部芯金４、リング部Ｒに配置されるリング部芯金５、から構成されている。そして、芯金１は、車両のステアリングシャフトＳＳ（図９参照）と接続されるボス部芯金３の中央のボス３ａの部位が、鋼製として、その周囲のボスプレート３ｂ、スポーク部芯金４、及び、リング部芯金５が、ダイカスト鋳造によるアルミニウム合金等のダイカスト金属から形成されている。リング部芯金５は、図２に示すように、断面略逆Ｕ字形状としている。
【００１７】
そして、図１・２・４・５に示すように、リング部芯金５における後述する装飾部８Ｆの端部８ａｅ付近の位置には、リング部芯金５の曲げ剛性を高めて補強するように、補強リブ６が、断面逆Ｕ字形状の対向壁を相互に連結するように形成されている。この補強リブ６は、リング部Ｒにおける装飾部８Ｆへの衝撃力の作用時に、リング部面ＲＦの一部を傾斜させる芯金１の曲げ変形部分が、装飾部８Ｆの配置部位から外れ、かつ、スポーク部Ｓと装飾部８Ｆとの間となるように、装飾部８Ｆのないスポーク部Ｓ側に配置されるものである。なお、リング部面ＲＦとは、リング部Ｒの上面に沿って形成される面である（図９参照）。
【００１８】
図１に示すように、リング部Ｒにおける車両の前後方向の部位には、装飾部８（Ｆ・Ｂ）が貼着されて配設され、リング部Ｒにおける車両の左右方向の部位には、皮革１１（Ｌ・Ｒ）が貼着されて配設されている。装飾部８Ｆは、端部８ａｅとスポーク部Ｓとの間に距離を設けるように、配設されている。そして、装飾部８（Ｆ・Ｂ）及び皮革１１（Ｌ・Ｒ）とリング部芯金５との間には、射出成形（反応射出成形を含む）により形成されるウレタン等の軟質部１３（Ｆ・Ｂ・Ｌ・Ｒ）が、それぞれ、介在されている。そして、リング部Ｒの左右に配置される軟質部１３（Ｌ・Ｒ）は、リング部芯金５の周囲から各スポーク部芯金Ｓのリング部Ｒ側まで覆うように、配置されている。
【００１９】
リング部Ｒの前後に配置される装飾部８（Ｆ・Ｂ）は、それぞれ、図２に示すように、上下に分割された断面略逆Ｕ字形状の上側装飾部８ａと、断面略Ｕ字形状の下側装飾部８ｂと、を張り合せて構成されている。この上側装飾部８ａと下側装飾部８ｂとは木目模様を備えた自然木を所定の保護コーティング層で覆って形成されている。
【００２０】
下側装飾部８ｂの内周面側には、図３に示すように、複数本（図例では３本）の応力集中部位を形成するための凹溝９が、リング部Ｒの断面周方向に並んで配置されている。この各凹溝９は、図６に示すように、リング部Ｒの平面周方向に沿って、下側装飾部８ｂの略全域にわたって形成されている。
【００２１】
リング部Ｒの左右に配置される皮革１１（Ｌ・Ｒ）は、図７に示すように、縫合糸１５を利用して、リング部Ｒの内周側のボス部Ｂ側で縫合されて、巻き付けられている。なお、各皮革１１（Ｌ・Ｒ）の展開形状は、各軟質部１３（Ｌ・Ｒ）の上下面を覆い可能な形状の部位相互が、リング部Ｒの外周側で連結されたような形状としている。そして、各皮革１１Ｌ・１１Ｒの端部１１ａは、図４に示すように、円環状のＡＢＳ樹脂等の硬質合成樹脂からなる巻き芯１７に、接着させて巻き付けるとともに、接着剤２１を使用して、巻き芯１７を軟質部１３Ｌ・１３Ｒの端部に接着させて配置されている。巻き芯１７は、図５に示すように、断面周方向に複数（図例では２個）に分割されて構成されている。
【００２２】
なお、各装飾部８Ｆ・８Ｂの内周側に配置されて、リング部芯金５の断面周方向の全周を覆うように配置される軟質部１３Ｆ・１３Ｂは、図４に示すように、軟質部１３Ｌ・１３Ｒの肉厚より、装飾部８Ｆ・８Ｂの肉厚分、薄肉とされている。
【００２３】
次に、本実施形態のステアリングホイールＷ１の製造について述べる。まず、予め、ステアリングホイール芯金１を製造しておく。ステアリングホイール芯金１の製造は、所定のダイカスト鋳造型に、ボス３ａをセットして、ダイカスト鋳造して製造する。
【００２４】
そして、ステアリングホイール芯金１を、軟質部１３を成形する射出成形型にセットし、型締め後、キャビティ内に所定の成形材料を注入して、図８に示すように、軟質部１３（Ｆ・Ｂ・Ｌ・Ｒ）を、スポーク部芯金４のリング部芯金５側とリング部芯金５とを被覆するように形成する。
【００２５】
次いで、型開きした成形型から離型させ、各軟質部１３Ｆ・１３Ｂの外周面や、上側装飾部８ａと下側装飾部８ｂとの対向面相互に、接着剤を塗布して、各軟質部１３Ｆ・１３Ｂの外周面に、上側装飾部８ａと下側装飾部８ｂとを貼着させる。
【００２６】
その後、各軟質部１３Ｌ・１３Ｒの外周面に巻き付ける各皮革１１Ｌ・１１Ｒの端部１１ａを巻き芯１７に接着させて巻き付け、さらに、各軟質部１３Ｌ・１３Ｒの外周面に、接着剤を塗布して、縫合糸１５を使用して縫合しつつ、各皮革１１Ｌ・１１Ｒを巻き付ければ、ステアリングホイールＷを製造することができる。なお、各皮革１１Ｌ・１１Ｒの端部１１ａを巻き付けた巻き芯１７は、既述したように、接着剤２１を塗布して、軟質部１３Ｌ・１３Ｒの端部に接着させて配置させる。
【００２７】
そして、車両へ装着する際には、ボス部Ｂの下方を覆う図示しないロアカバーを組み付けて、ボス３ａをステアリングシャフトＳＳにナット止めし、さらに、ボス部Ｂの上部を覆うパッドＰを組み付ければ、完成したステアリングホイールＷ１を車両に装着することができる。
【００２８】
この実施形態のステアリングホイールＷ１は、車両衝突等により、リング部Ｒにおける上側装飾部８ａの前部側中央８ａｃ付近に、上方から衝撃力Ｆが作用した場合、図９に示すように、リング部芯金５が変形ポイントＤＰで塑性変形して、側方から見て、リング部面ＲＦの前部側が下方へ向かうように、略く字形状に屈曲して変形する。このとき、実施形態のステアリングホイールＷ１では、リング部芯金５における装飾部８Ｆの端部８ａｅ付近の位置に、リング部芯金５の曲げ剛性を高めて補強するように、補強リブ６が、断面逆Ｕ字形状の対向壁を相互に連結するように形成されている。この補強リブ６は、リング部Ｒにおける装飾部８Ｆへの衝撃力Ｆの作用時に、リング部面ＲＦの一部を傾斜させるリング部芯金５の曲げ変形部分が、装飾部８Ｆの配置部位から外れ、かつ、スポーク部Ｓと装飾部８Ｆとの間が変形ポイントＤＰとなるように、配置されるものである。そのため、リング部芯金５が装飾部８Ｆの端部８ａｅ付近で曲げ変形されずに、装飾部８Ｆの配置部位から外れた部位で曲げ変形されて、上側装飾部８ａにおける端部８ａｅの下側装飾部８ｂからの浮き上がりが抑えられる。
【００２９】
なお、従来のステアリングホイールでは、リング部芯金の変形ポイントＤＰが装飾部の配置部位内における端部付近となるため、リング部芯金が変形すると、上側装飾部が下側装飾部から剥離されて浮き上がる場合があった。
【００３０】
また、実施形態のステアリングホイールＷ１は、衝撃力Ｆ作用時に、図１０に示すように、前方から見て、リング部芯金５が下方に向かって突出するように湾曲して変形する。このとき、装飾部８Ｆにおける下側装飾部８ｂには引張力が、上側装飾部８ａには圧縮力が作用する。しかし、実施形態のステアリングホイールＷ１では、下側装飾部８ｂの内周面側に、リング部Ｒの平面周方向において、下側装飾部８ｂの略全域にわたって、応力集中部位を設けるための凹溝９が形成されている構成であり、装飾部８Ｆに衝撃力Ｆが作用すると、下側装飾部８ｂに引張力が作用して、凹溝９の部位に応力集中が起こり、下側装飾部８ｂの中央８ｂｃ付近における凹溝９の周壁に、図３において二点鎖線で示すように亀裂Ｃやひびが生じて、下側装飾部８ｂが、リング部Ｒの断面周方向に分離する。そのため、下側装飾部８ｂの引張力は、上側装飾部８ａに対して圧縮力として作用せず、上側装飾部８ａに作用する圧縮力だけが作用することとなって、上側装飾部８ａの歪みが低減されるため、上側装飾部８ａにおけるひび割れ若しくは亀裂の発生を抑えることができる。
【００３１】
従って、実施形態に係るステアリングホイールＷ１では、リング部Ｒにおける装飾部８Ｆに衝撃力Ｆが作用した際の上側装飾部８ａにおける端部８ａｅの下側装飾部８ｂからの浮き上がりや、上側装飾部８ａにおけるひび割れ若しくは亀裂の発生を抑えることができる。
【００３２】
なお、実施形態のステアリングホイールＷ１では、リング部芯金５における装飾部８の端部８ａｅ付近の位置に配置される補強リブ６と、下側装飾部８ｂの内周面側に形成される凹溝（応力集中部位）９と、の両方を備えた構成であるが、ステアリングホイールとしては、これらの構成のうち、どちらか一方を備えた構成としてもよい。
【００３３】
また、実施形態では、凹溝９は、３本形成されているが、凹溝９の形成数はこれに限られるものではなく、単数でも複数でもよい。また、実施形態では、凹溝９は、各装飾部８Ｆ・８Ｂにおける下側装飾部８ｂに、それぞれ形成されているが、車両搭載時には、通常、衝撃力Ｆはリング部Ｒにおける装飾部８Ｆの前部側中央８ａｃ付近に上方から作用するため、装飾部８Ｆにおける下側装飾部８ｂにのみ形成する構成としてもよい。
【００３４】
さらに、図１１・１２に示すように、ステアリングホイールＷ２として、装飾部１８Ｆ・１８Ｂにおける下側装飾部１８ｂに、リング部Ｒの断面周方向にわたる凹溝１９を形成した構成としてもよい。このような構成とした場合は、凹溝１９の部位に亀裂やひびが生じて、下側装飾部１８ｂは、リング部Ｒの平面周方向に破断する。なお、図例では、凹溝１９は、下側装飾部１８ｂに、リング部Ｒの中心に対して放射状に複数個配置されているが、下側装飾部１８ｂにおけるリング部Ｒの平面周方向においての中央１８ｂｃ付近に一個形成する構成としてもよい。下側装飾部１８ｂの平面周方向においての中央１８ｂｃは、衝撃力作用時に最大引張力が生じやすく、この付近に凹溝１９を形成すれば、衝撃力作用時に、凹溝１９の周壁に、亀裂Ｃが生じて、下側装飾部１８ｂがリング部Ｒの平面周方向に破断し、上側装飾部１８ａにおけるひび割れ若しくは亀裂の発生を、十分に防止できるためである。
【００３５】
なお、実施形態では、凹溝９・１９を配置させて応力集中部位を形成したが、凹溝でなくても、応力集中部位を形成するために、部分的に小孔状の凹部を配置させる構成としてもよい。
【００３６】
また、実施形態では、装飾部８として、木目模様を備えた自然木を所定の保護コーティング層で覆って形成されてなるものを例示したが、装飾部８を、硬質合成樹脂からなる基材部と、基材部の外周面に配置されて木目模様を有した自然木からなる木質部と、の２層から形成したり、硬質合成樹脂等からなる単体で構成してもよい。
【００３７】
さらに、実施形態では、軟質部１３（Ｆ・Ｂ・Ｌ・Ｒ）を射出成形で形成した場合を示したが、成形型を使用して、リング部芯金５を被覆するように、軟質部１３（Ｆ・Ｂ・Ｌ・Ｒ）を成形できれば、軟質部１３（Ｆ・Ｂ・Ｌ・Ｒ）を、射出成形（反応射出成形を含む）に限らず、圧縮成形や注型等によって、形成してもよい。そして、装飾部８（Ｆ・Ｂ）・１８（Ｆ・Ｂ）とリング部芯金５との間に、軟質層１３（Ｆ・Ｂ）が配置されているため、装飾部に加わる衝撃力が大きくなければ、装飾部にひび割れ若しくは亀裂が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるステアリングホイールの平面図である。
【図２】図１のステアリングホイールにおけるステアリングホイール芯金の底面図である。
【図３】同実施形態のリング部の断面図であり、図１のIII −III 線部位を示す。
【図４】同実施形態のリング部の断面図であり、図１のIV−IV線部位を示す。
【図５】同実施形態のリング部の断面図であり、図４のＶ−Ｖ線部位を示す。
【図６】図１のステアリングホイールにおける下側装飾部の平面図である。
【図７】同実施形態のリング部の断面図であり、図１のVII −VII 線部位を示す。
【図８】同実施形態のリング部芯金に、軟質部を成形した状態を示す平面図である。
【図９】図１のステアリングホイールに衝撃力が作用して変形した状態を示す側面図である。
【図１０】図９の変形状態を正面側から見た図である。
【図１１】他の実施形態のステアリングホイールの平面図である。
【図１２】図１１のXII −XII 線部位の断面図である。
【符号の説明】
５リング部芯金
６補強リブ
８（Ｆ・Ｂ）、１８（Ｆ・Ｂ）装飾部
８ｂｃ、１８ｂｃ応力集中部位
９、１９凹溝
１１皮革
１３（Ｆ・Ｂ・Ｌ・Ｒ）軟質部
Ｒリング部
ＲＦリング部面
Ｗ１・Ｗ２ステアリングホイール

Claims

操舵時に把持する略円環状のリング部と、該リング部の中央に配置されるボス部と、前記リング部と前記ボス部とを連結するスポーク部と、を備えるとともに、前記リング部、前記ボス部、及び、前記スポーク部に、相互を連結するための芯金を配設させた構成とされ、
前記リング部の部位に配置されるリング部芯金が、断面略逆Ｕ字形状として、構成され、
前記リング部が、前記リング部芯金の外表面側を覆う装飾部と、該装飾部と前記リング部芯金との間に介在される軟質部と、を、備える構成とされ、
該装飾部が、前記軟質部より硬質の材料から形成されて、前記リング部の平面周方向に沿うように、前側のスポーク部間において、部分的に配置されるとともに、断面略逆Ｕ字形状の上側装飾部と断面略Ｕ字形状の下側装飾部とを貼り合わせて、前記軟質部の外表面側を前記リング部の断面周方向の全周にわたって覆うように、前記軟質部に貼着されて、配設されている構成のステアリングホイールであって、
前記装飾部が、端部と、前側の前記スポーク部と、の間に距離を設けるように、配設され、
前記リング部に運転者が干渉して、前記リング部における前記装飾部の中央付近に、前記リング部上方から衝撃力が作用した際に、前記リング部芯金が、前記リング部の上面に沿って形成されるリング部面に対して傾斜させるように、側方から見て略く字形状に下方に曲げ変形される構成とされ、
前記リング部芯金に、前記リング部芯金の曲げ剛性を高めて補強可能に、前記リング部芯金における断面逆Ｕ字形状の対向壁を相互に連結するような補強リブが、形成され、
該補強リブが、前記リング部芯金の曲げ変形部分を、前記装飾部の配置部位から外れて、前記衝撃力の作用時の前記リング部における前側に位置する前記スポーク部と前記装飾部との間に配置させ、かつ、前記リング部芯金の曲げ変形時に前記上側装飾部端部の前記下側装飾部からの浮き上がりを抑えるように、前記リング部芯金における前記装飾部の端部付近であって、前記装飾部のない前記スポーク部側に、配置されていることを特徴とするステアリングホイール。
前記下側装飾部の内周面側において、前記リング部の平面周方向においての少なくとも中央付近に、応力集中部位が、形成されていることを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール。